Unsa ang chloroplast? Chloroplasts: istruktura ug function

Ang tanom - ang usa sa mga nag-unang mga kapanguhaan sa atong planeta. Kini mao ang mga pasalamat ngadto sa mga tanom sa kalibutan adunay oksiheno, nga atong giginhawa, sa pagkaon adunay usa ka dako nga database nga gikan niini ang tanan nga kinabuhi nag-agad. Mga tanom ang mga talagsaon sa nga sila kinabig organikong compounds kemikal ngadto sa organic nga butang.

Sila sa pagbuhat niini pinaagi sa photosynthesis. Kini importante nga proseso mahitabo sa piho nga organelles sa tanom, mga chloroplast. Ang labing gamay nga elemento sa tinuod nagsiguro sa paglungtad sa tanang kinabuhi sa planeta. Pinaagi sa dalan, unsa ang usa ka chloroplast?

Ang nag-unang mga kahulugan sa

Busa gitawag piho nga gambalay, diin adunay mga proseso sa photosynthesis, nga nagtumong sa pagbugkos sa carbon dioxide ug sa pagtukod sa pipila ka carbohydrates. Ang sa-produkto mao ang oksiheno. Kini elongated organelles sa gitas-on, nga nakaabut 2-4 mm diha sa gilapdon, ang ilang gitas-on moabut ngadto sa 5.10 microns. Sa pipila nga mga matang sa mga green nga lumot usahay nakaplagan nga chloroplasts higante gihatag sa 50 mm!

Kini nga mga lumot usab mahimong laing bahin: ang bug-os nga cell sila usa lamang ka organelle niini nga mga matang sa. Diha sa mga selula sa mas taas nga mga tanom kasagaran adunay sa taliwala sa mogawas gikan sa 10-30 chloroplast. Apan, diha sa ilang kahimtang, mahimo sa pagsugat sa mahayag nga mga eksepsiyon. Mao kini ang, sa alad tisyu ordinaryo nga tabako didto sa 1000 sa mga chloroplasts matag cell. Unsa ang mga chloroplast? Photosynthesis - nga ang ilang nag-unang, apan dili lamang ang papel. Sa tin-aw nga makasabut sa ilang kamahinungdanon sa kinabuhi sa tanom, kini mao ang importante nga masayud sa daghan nga mga bahin sa ilang gigikanan ug kalamboan. Ang tanan nga kini mao ang gihulagway sa dugang niini nga artikulo.

Ang gigikanan sa chloroplast

Busa, unsa ang chloroplast, atong nakat-onan. Ug sa unsa nga paagi nahitabo kini nga mga organelles? Sa unsang paagi nga kini nga mga tanom nagpakita ingon nga usa ka talagsaon nga himan nga mga kinabig carbon dioxide ug tubig ngadto sa complex organic compounds?

Sa pagkakaron, sa taliwala sa mga siyentipiko nagaluntad nga panglantaw sa endosymbiotic sinugdanan sa niini nga mga organelles, ingon nga ilang independenteng panghitabo sa tanom nga selula mao na kadudahan. Nahibalo nga ang lichen - sa usa ka symbiosis sa mga lumot ug fungi. Usag-selulang lumot sa mao nga panahon live sa mga selula sa uhong. Karon ang mga siyentipiko nagtuo nga sa karaang mga panahon sa photosynthesis cyanobacteria infiltrated ngadto sa tanom nga selula, ug nawala ang pipila sa "kagawasan", pagbalhin sa kadaghanan sa mga genome sa nucleus.

Apan ang nag-unang bahin mao ang usa ka bag-o nga organelle gipabilin sa bug-os nga. Kini mao ang lang bahin sa proseso sa photosynthesis. Bisan, ang mga aparato nga gikinahanglan sa paghimo sa niini nga proseso, kini nag-umol sa ilalum sa kontrol sa duha uyok sa cell ug sa chloroplast sa iyang kaugalingon. Busa, ang division sa niini nga mga organelles, ug uban pang mga proseso nga nalangkit sa pagpatuman sa genetic impormasyon sa DNA kontrolado sa unud.

ebidensya

Medyo bag-o lang, ang pangagpas sa usa ka prokaryotic sinugdanan sa niini nga mga elemento nga wala na kaayo popular sa siyentipikanhong komunidad, daghan ang giisip kini ingon nga "tumo amateurs." Apan human sa usa ka sa-kahiladman pagtuki sa mga han-ay nucleotide sa DNA sa chloroplasts, kini nga pangagpas mao ang hayag kumpirmasyon gihimo. Kini mibalik nga kini nga mga istruktura susama kaayo, bisan pag-ayo nga may kalabutan, ang DNA sa mga selula sa bakterya. Mao kini ang, sa usa ka susama nga han-ay nakaplagan sa free-buhi cyanobacteria. Sa partikular, napamatud-an nila nga hilabihan nga susama gene ATP-synthesizing complex, ingon man sa "aparato" sa transcription ug sa paghubad.

Promoters nga nagpaila sa sinugdanan sa pagbasa sa genetic nga impormasyon gikan sa DNA ug terminal nucleotide han-ay nga mga responsable alang sa iyang determinasyon, ingon nga giorganisar sa dagway sa mga bakterya. Siyempre, binilyon ka tuig sa ebolusyon kausaban nakahimo sa paghimo sa daghan nga mga kausaban sa chloroplast, apan ang han-ay sa chloroplast gene nagpabilin hingpit nga mausab. Ug kini mao ang - ang dili-malalis nga bug-os nga pamatuod nga chloroplasts ug sa pagkatinuod sa makausa may usa ka prokaryotic katigulangan. Tingali kini mao ang lawas, nga nahitabo usab sa modernong cyanobacteria.

Chloroplast kalamboan sa proplastids

"Adult" organelle og gikan sa proplastids. Kini mao ang usa ka gamay nga, bug-os nga colorless organelle, adunay pipila lamang ka micron sa diametro. Kini gipalibotan sa usa ka baga nga duha-ka-layer lamad, nga naglakip sa usa ka singsing sa DNA piho nga sa chloroplast. Sulod nga lamad sistema kini nga "mga katigulangan" dili organelles. Tungod sa hilabihan gamay nga gidak-on sa ilang pagtuon mao ang lisud kaayo, apan tungod kay ang data sa ilang development mao ang hilabihan ubos.

Kini nailhan nga adunay mga pipila ka mga sa maong mga protoplastid sa uyok sa mga hayop ug mga tanom sa matag itlog. Atol sa turok kalamboan, sila nabahin ug gibalhin sa ubang mga selula. Kini sayon sa pagsusi sa: sa henetikong mga kinaiya nga daw konektado sa plastids mga transmitted lamang pinaagi sa maternal nga linya.

Ang sulod nga lamad protoplastidy sa panahon sa development nagagula sa organelle. Sa kini nga mga istruktura nga motubo thylakoid lamad, nga mao ang mga responsable sa pagtukod sa sa Grand Prix ug sa lamellae sa stroma organelle. Sa bug-os nga kangitngit protopastida nagsugod sa pagbag-o ngadto sa usa ka nag-una sa mga chloroplast (etioplast). Kini nga nag-unang organoid gihulagway sa nga sa sulod niini mao ang na komplikado kristal nga gambalay. Sa higayon nga sa ibabaw sa mga dahon sa usa ka tanom gets kahayag, kini bug-os nga malaglag. Human niana, ang pagtukod sa mga "tradisyonal" internal nga istruktura sa chloroplast, nga nag-umol sa panahon thylakoids ug lamellae.

Kalainan sa mga tanom tindahan starch

Ang matag cell naglakip sa pipila meristemalnoy maong proplastids (ang ilang gidaghanon magkalahi sa depende sa henero nga tanom ug uban pang mga hinungdan). Sa higayon nga kini nga nag-unang tisyu magsugod sa pagbag-o sa ngadto sa usa ka Sheet, organelles mga pagsugod mausab ngadto sa mga chloroplast. Busa, ang nahuman sa ilang pagtubo, mga batan-on nga mga dahon sa trigo adunay chloroplasts sa kantidad sa 100-150 nga mga yunit. Gamay nga mas komplikado ang kaso sa pagtahod sa mga tanom nga mao ang makahimo sa starch panagtigum, panagtingub.

Sila natipon stock sa carbohydrate diha sa mga plastids, nga gitawag amyloplasts. Apan sa unsa nga paagi nga kini nga mga organelles mao ang hilisgutan niini nga artikulo? Human sa patatas tubers dili nalambigit sa photosynthesis! Tugoti ako sa pagpatin-aw niini sa dugang nga detalye.

among nakaplagan nga ang usa ka chloroplast, incidentally pagpadayag sa koneksyon tali sa organelle niini uban sa mga istruktura sa prokaryotic organismo. Ania ang kahimtang maoy susama: siyentipiko dugay nakita nga amyloplasts ingon nga chloroplasts naglakip gayud sa sama nga DNA, ug nag-umol sa tukma sa mao usab nga protoplastid. Busa, sila kinahanglan nga giisip nga sa samang bahin. Amyloplasts kamatuoran kinahanglan nga giisip nga ingon sa usa ka espesyal nga matang sa chloroplast.

Ingon sa nag-umol amyloplasts?

Ikaw mahimo sa pagkalos ug usa ka pasumbingay sa taliwala sa protoplastidami ug sa tukog mga selula. Sa yanong pagkasulti, amyloplasts sa pipila ka mga punto magsugod sa pag-ugmad sa usa ka medyo lain-laing mga paagi. Siyentipiko, Apan, nakakat-on sa usa ka butang nga makapaikag nga: sila nakahimo sa pagkab-ot sa usag pagkakabig sa chloroplasts sa mga dahon patatas sa amyloplasts (ug vice versa). Sa kanon sa panig-ingnan, nga nailhan sa matag tinun - patatas tubers ngadto sa kahayag nga lunhaw.

Ang ubang mga impormasyon mahitungod sa mga dalan sa panagbahin sa mga organelles

Kita nasayud nga sa panahon sa nagkahinog sa tomato mga bunga, mansanas ug ang uban sa uban nga mga tanom (ug sa sa mga dahon sa mga kahoy, mga utanon ug mga kahoy diha sa tingdagdag) mao ang proseso sa "pagkadaot" sa diha nga chloroplasts sa tanom nga selula mausab ngadto sa chromoplasts. Kini nga mga organelles naglakip sa ilang komposisyon sa mga kolor, carotenoids.

pagkakabig ang may kalabutan sa sa kamatuoran nga ubos sa pipila ka mga kahimtang nga adunay usa ka bug-os nga kalaglagan sa thylakoids, ug unya makabaton sa usa ka lain-laing mga organelle internal nga organisasyon. Kini mao ang dinhi nga atong balik sa pangutana nga nagsugod sa paghisgot sa sinugdanan sa artikulo: ang impluwensya sa nucleus alang sa kalamboan sa mga chloroplast. Nga mao, pinaagi sa espesyal nga mga protina nga artipisyal nga diha sa cytoplasm sa mga selula, organelle nagpasiugda adjustment proseso.

Ang istruktura sa chloroplast

Human sa paghisgot mahitungod sa sinugdanan ug kalamboan sa chloroplasts, kinahanglan elaborate sa ilang gambalay. Ang labaw pa tungod kay kini mao ang kaayo makapaikag ug angayan sa usa ka linain nga panaghisgot.

Basic chloroplast gambalay naglangkob sa duha ka mga putus lipoprotein, internal ug external nga. Gibag-on sa matag mao ang mahitungod sa 7 nm, ang gilay-on sa taliwala kanila - 20-30 nm. Sama sa kaso sa ubang mga plastid sulod nga layer nga mga porma sa usa ka espesyal nga gambalay, protrude sa sulod organelle. Sa hamtong nga chloroplasts didto lang sa duha ka matang sa "nagatuis" putus. Ang unang porma sa lamellae sa stroma, ang ikaduha - sa thylakoid lamad.

Lamellae ug thylakoids

Kini kinahanglan nga nakita nga adunay usa ka tin-aw nga sumpay nga adunay usa ka chloroplast lamad uban sa susama nga mga porma sa sulod sa organelle. Ang kamatuoran nga ang pipila sa iyang mga toril mahimong ihatag gikan sa usa ka kuta ngadto sa lain (ingon sa mitochondria). Busa lamellae mahimo sa usa ka matang sa "bag" o sa usa ka branched kadena. Apan, ang kadaghanan sa mga istruktura nga gihikay susama sa usag usa ug wala may kalabutan sa usag usa.

Ayaw kalimti nga adunay mga pa sa sulod sa chloroplast lamad ug sa mga thylakoids. Kini mao ang sirado "bag" nga gihan-ay sa usa ka hapnig. Sama sa miaging kaso, sa taliwala sa duha ka paril sa lungag nga adunay usa ka gitas-on sa 20-30 nm. Ang trangka sa "bag" mao ang gitawag nga usa ka nawong. Ang matag kolum mahimong sa sa 50 thylakoids, ug sa pipila ka mga kaso adunay labaw pa gani. Sukad sa komon nga "gidak-on" sa maong mga piles mahimong pagkab-ot sa 0.5 m, sila usahay nga mamatikdan sa mga ordinaryo nga kahayag microscopy.

Ang kinatibuk-ang gidaghanon sa mga nawong, nga anaa sa mga chloroplasts sa mas taas nga mga tanom, mahimo nga sa 40-60. Ang matag thylakoid mao nga hugot sa usa nga ang ilang panggawas nga mga putus pagporma sa usa ka single nga eroplano. Ang layer gibag-on sa joint mahimong sa 2 nm. Matikdi nga susama nga mga gambalay, nga nag-umol tapad sa usag usa ug sa thylakoids lamellae, na kasagaran.

Sa mga dapit sa contact nga ingon sa usa ka layer, usahay pagkab-ot sa mao usab nga 2 nm. Mao kini ang, nga chloroplasts (ang gambalay ug function sa nga mao ang lisud kaayo) dili usa ka single monolithic nga gambalay, usa ka matang sa "estado sa sulod sa usa ka kahimtang. Sa pipila ka mga bahin, sa gambalay sa niini nga mga organelles dili kaayo lisud nga kay sa bug-os nga cell gambalay!

Grana mga interconnected, uban sa tabang sa lamella. Apan lungag thylakoids, nga pagporma sa usa ka pundok, sa kanunay sirado ug dili makig-estorya sa mga intermembrane luna. Samtang kamo mahimo tan-awa, ang mga chloroplast nga gambalay mao na komplikado.

Unsay mga pigmento mahimong karon sa mga chloroplast?

Nga mahimong anaa sa chloroplast stroma sa matag? Adunay lahi nga DNA mga molekula ug daghang mga ribosomes. Sa amyloplasts ang gibutang sa stroma sa mga lugas starch. Busa, chromoplasts adunay mga kolor. Siyempre, may mga nagkalain-lain nga kolor sa mga chloroplasts, apan ang labing komon nga mao ang chlorophyll. Siya diha-diha dayon gibahin ngadto sa pipila ka mga matang:

• Group A (asul-berde). Kini mahitabo sa 70% sa mga kaso nga makita diha sa chloroplasts sa mas taas nga mga tanom ug mga lumot.
• Group B (yellow-green nga). Ang nabilin nga 30% makaplagan usab sa mas taas nga mga tanom ug lumot sakop sa henero nga.
• Groups C, D ug E mao ang daghan nga mas talagsaon. Kini mao ang anaa diha sa mga chloroplasts sa ubang matang sa ubos-ubos nga mga tanom ug mga lumot.

Sa pula ug brown seaweeds sa chloroplasts dili sa ingon talagsaon mahimong lahi kaayo nga matang sa organic tina. Ang ubang mga lumot usab sa kinatibuk-naglangkob sa hapit tanan sa mga kasamtangan nga kolor chloroplast.

Ang gimbuhaton sa chloroplasts

Siyempre, ang ilang nag-unang function mao ang sa kinabig enerhiya sa kahayag ngadto sa organic nga mga components. Sam photosynthesis mahitabo sa Grand Prix uban sa mga direkta nga partisipasyon sa chlorophyll. Kini mosuhop kahayag sa adlaw sa enerhiya, pagbalhin niini ngadto sa enerhiya sa mga naghinamhinam electron. Ang ulahing, nga sa iyang mga sobra nga stock, sa paghatag enerhiya sobra nga gigamit alang sa tubig sa kadugta ug kalangkuban sa ATP. Sa diha nga ang tubig nag-umol sa pagkadunot oxygen ug hydrogen. Una, maingon nga kami na nga gihisgotan, kini mao ang usa ka resulta ug gitagoan ngadto sa mga kasikbit nga luna, ug ang idroheno mao ang nakig-uban sa usa ka partikular nga protina, ferredoxin.

Siya pag-usab oxidized pinaagi sa agi sa idroheno pagkunhod ahente, nga gipamubo sa biokemistriya NADP. Busa, ang iyang mga pagkunhod sa porma - NADP-H2. gibutang lamang, sa proseso sa photosynthesis ang nagpahigawas sa mosunod nga mga butang: ATP, NADP-H2 ug sa usa ka resulta diha sa porma sa oksiheno.

Energy papel sa ATP

Ang resulta ATP mao ang hilabihan ka importante, ingon nga mao ang nag-unang "battery" sa enerhiya nga moadto sa lain-laing mga panginahanglan sa cell. NADP-H2 naglangkob sa reductant, hydrogen, ug kini nga compound mao ang makahimo sa dali sa paghatag niini kon gikinahanglan. Sa yanong pagkasulti, kini mao ang usa ka epektibo nga kemikal pagkunhod sa ahente mao ang: sa proseso sa photosynthesis, adunay usa ka hugpong sa mga reaksiyon nga kon wala kini dili mahitabo.

Dugang pa, sa kaso moabut chloroplast mga enzyme nga-operate diha sa kangitngit ug sa gran mao ang hydrogen sa reductant ug kusog chloroplast ATP nga gigamit sa pagsugod sa kalangkuban sa usa ka gidaghanon sa mga organic nga mga butang. Sukad sa photosynthesis mahitabo ubos sa maayo nga suga nga kondisyon, ang mga natipon compounds gigamit alang sa mga panginahanglan sa mga tanom sa ilang mga kaugalingon diha sa kangitngit.

Ikaw mahimo maanyag ang pag-ingon nga ang niini nga proseso sa pipila ka bahin tan-awon nga matahapon sama sa usa ka gininhawa. Unsay nakapalahi kaniya gikan sa photosynthesis? Ang lamesa makatabang kanimo nga makasabut niini nga pangutana.

sumbanan nga pantalan	photosynthesis	gininhawa
sa diha nga may	Lamang sa panahon sa adlaw, sa diha nga kahayag sa adlaw	Sa bisan unsa nga panahon
diin halin	Selula nga naglangkob sa chlorophyll	Ang tanan nga buhi nga mga selula
oksiheno	alokasyon	uptake
CO2	uptake	alokasyon
organic nga mga butang	Kalangkuban, partial kanalkanal	natipak lamang
enerhiya	masuhop	tungtonganan

Nga mao ang unsa ang lain-laing gikan sa pagginhawa photosynthesis. Ang lamesa tin-aw nga nagpakita sa ilang mayor nga mga kalainan.

Ang pipila sa mga "daw nagkasumpaki"

Kadaghanan sa mga sunod-sunod nga reaksyon mahitabo sa matarung didto sa chloroplast stroma. Ang umaabot nga dalan sa artipisyal nga compounds mao ang lain-laing. Pananglitan, yano nga sugars dayon sa unahan organelles tapok sa ubang mga bahin sa cell diha sa porma sa mga polysaccharides, sa panguna - starch. Sa chloroplasts kini mahitabo ingon nga ang pagpahimatuud, pagsaksi sa tambok ug sa usa ka preliminary nga panagtigum, panagtingub sa ilang mga pagsugod, nga unya output sa ubang mga selula sa maong dapit.

Kini kinahanglan nga tin-aw nga nasabtan nga ang tanan nga reaksiyon sa sintesis nagkinahanglan sa usa ka dako nga gidaghanon sa enerhiya. Ang bugtong tinubdan mao ang managsama nga photosynthesis. Kini usa ka proseso nga sa kasagaran nagkinahanglan sa daghan nga kusog nga kinahanglan nga madawat, nga maguba ang mga substansiya nga naporma isip usa ka resulta sa miaging paghimo! Busa, ang kadaghanan sa enerhiya nga gigamit sa iyang kurso gigasto sa pagtuman sa nagkalainlain nga kemikal nga mga reaksiyon sa sulod sa selula sa tanum mismo.

Ang pipila lamang sa bahin niini gigamit aron direktang makuha ang organikong mga substansiya nga ang tanum nagkinahanglan alang sa kaugalingon nga pagtubo ug paglambo o pag-postpone sa dagway sa tambok o carbohydrates.

Ang mga chloroplasts ba nga static?

Gituohan sa kadaghanan nga ang mga organel sa cellula, lakip na ang mga chloroplast (nga ang istruktura ug mga gimbuhaton nga detalyado kanato) hugot nga nahimutang sa usa ka dapit. Dili kini ingon niana. Ang mga chloroplast mahimo molihok sa palibot sa selula. Busa, sa usa ka mahuyang nga kahayag, sila adunay okupar nga posisyon duol sa labing nalamdagan nga bahin sa selula, sa mga kondisyon nga medyum ug ubos nga kahayag, makapili sila sa pipila ka mga posisyon sa intermediate diin sila "makadakop" sa kadaghanan sa kahayag sa adlaw. Kini nga panghitabo gitawag nga "phototaxis".

Sama sa mitochondria, ang chloroplasts mga autonomous organoids. Sila adunay ilang kaugalingon nga mga ribosome, ilang gihikot ang usa ka daghan nga mga espesipiko nga mga protina nga gigamit lamang nila. Adunay mga piho nga mga enzyme complexes, diin ang gikinahanglan nga espesyal nga mga lipid alang sa pagtukod sa mga kabhang sa lamell ang gihimo. Gihisgotan na namo ang prokaryotic nga gigikanan sa mga organelles, apan kinahanglan nga idugang nga ang ubang mga siyentipiko nag-isip sa mga chloroplast nga mao ang taas nga mga kaliwat sa pipila ka mga parasitic nga organismo nga una nga nahimong symbionts, ug dayon nahimong hingpit nga bahin sa selula.

Ang kamahinungdanon sa chloroplasts

Alang sa mga tanom, dayag kini - kini ang sintesis sa enerhiya ug mga substansiya nga gigamit sa mga selula sa tanum. Apan ang photosynthesis usa ka proseso nga nagsiguro sa padayon nga pagtipon sa organikong butang sa pangkalibutan nga sukdanan. Gikan sa carbon dioxide, sa tubig ug hayag sa adlaw, ang mga chloroplast makahimo sa pag-synthesis sa daghan nga komplikado nga molekular nga molekula. Kini nga abilidad usa lamang ka kinaiya kanila, ug ang tawo layo sa pagsubli sa proseso sa artipisyal nga kondisyon.

Ang kinatibuk-ang biomass sa ibabaw sa nawong sa atong planeta naglungtad kini sa niining gamay nga mga organo nga anaa sa giladmon sa mga selula sa tanum. Kon wala sila, kung wala ang proseso sa photosynthesis nga gipatuman nila sa Yuta, walay kinabuhi sa iyang modernong mga pagpadayag.

Nanghinaut kami nga imong nakat-unan gikan niining artikuloha kon unsa ang chloroplast ug unsa ang papel niini sa organismo sa tanom.